通过经动脉化学栓塞对肝动脉分支的动脉阻塞诱导缺血性肿瘤坏死，具有高的客观反应率。该方法结合了化学药品乳液与碘油的经导管输送，然后用栓塞剂进行血管闭塞。经动脉化学栓塞在15％-55％的患者中实现部分反应，并显着延迟肿瘤进展和大血管侵犯。总体而言，经动脉化学栓塞治疗中期肝细胞癌后的中位生存期约为20个月，比保守治疗有所改善。经动脉化学栓塞是非手术肝细胞癌患者的标准治疗，如果没有肝外肿瘤扩散且无门静脉血栓形成，则不适合进行全皮肤消融。与晚期肝病或中间临床肝癌分期的患者不应当被认为这种治疗由于肝衰竭和死亡的风险增加。经动脉化学栓塞可能的副作用是恶心，呕吐，骨髓抑制，脱发和潜在的肾功能衰竭。超过50％的患者出现“栓塞后综合症”，包括发烧，腹痛和中度程度的肠梗阻。该综合征通常是自限性的，持续时间不超过48小时。少数患者可能会出现严重的感染性并发症，如肝脓肿或胆囊炎。化疗栓塞药物洗脱珠提高了抗肿瘤活性，并降低全身暴露，通过具有准确尺寸的珠子良好控制的栓塞。栓塞微球在1周时间内以受控模式释放化学治疗剂。一项比较经动脉化学栓塞和经动脉化学栓塞-DEB的随机II期研究报告，后者的肝毒性和药物相关不良事件显着减少，与非显着的抗肿瘤效应趋势相关。治疗反应通过肿瘤标志物浓度的降低和治疗后一个月多相计算机断层扫描或动态磁共振成像上的特定成像特征来评估。肿瘤边缘持续存在造影剂摄取表明治疗失败。经动脉化学栓塞的不良结果可以通过使用经动脉化学栓塞评分的再治疗评估对第一次经动脉化学栓塞的反应来预测。在第一次经动脉化学栓塞后，天冬氨酸氨基转移酶和Child-Pugh评分增加以及没有放射性肿瘤反应，都预示着对另一种经动脉化学栓塞的反应差。
　　 无线电栓塞也称为选择性内部放射性栓塞，定义为以含有钇-90，碘-131碘化油的微球形式的放射性物质的经动脉输送，或类似的代理人目前，最流行的放射性栓塞技术使用涂有90Y的微球，这是一种β发射同位素。90Y微球具有最小的栓塞效应，因此，治疗可以安全地用于门静脉血栓形成患者。禁忌使用90Y微球包括显着的肝-肺分流和胃肠道中沉积的风险。因此，在治疗前99mTc宏观聚集的白蛋白扫描是强制性的。放射性栓塞后综合征的范围可以从轻微的流感样症状，腹部不适和恶病质到肝功能障碍，门静脉高压症的发展，放射性肺炎，胰腺炎和血管损伤。放射性栓塞后综合征的发病率范围是从20％至55％。目前有两种市售的90Y微球：TheraSphere由玻璃制成，SIR-Spheres由树脂制成。与树脂微球相比，玻璃微球具有最低的比活性，具有更高的比活性和更低的球数。在一项报告长期预后的队列研究中，Child-PughA病患者放射性栓塞后的中位生存时间为17.2mo，而无门静脉血栓形成或肝外的Child-PughB患者为14.8mo。疾病。无门静脉血栓形成的证据将Child-PughA患者的中位生存时间缩短至10.4mo，Child-PughB患者的平均生存时间缩短至5.6mo。在II期研究中观察到类似的结果，其中非无门静脉血栓形成Child-PughA患者的中位生存期为18mo，Child-PughB疾病和无门静脉血栓形成患者的中位生存期为6mo。迄今为止，只有一项比较研究评估了经动脉化学栓塞与内部放射性栓塞在不可切除的肝细胞癌患者中的相对安全性和有效性。在SIR经动脉化学栓塞开放标签研究中，单期内部放射性栓塞似乎与多次经动脉化学栓塞治疗一样安全有效。
　　 用于治疗肝细胞癌的放射疗法的使用受限于整个肝脏对辐射的耐受性差，允许递送不超过30-35Gy并且随后发生辐射诱发的肝脏疾病的高风险;一种临床综合征，以肝脏照射后2周至4个月的肝脏肿大，腹水和肝酶升高为特征。然而，放射治疗计划和治疗实施的技术发展为晚期肝细胞癌患者提供了显着的益处。立体定向放射治疗的特征包括高度适形放射，计划治疗体积周围的等剂量分布，对关键结构和器官的附带损害极小，边缘非常紧，正常肝实质中放射剂量迅速下降在治疗领域之外。对该疗法进行适当的患者选择包括具有Child-PughA-B8类的不可切除的肝细胞癌患者如何能够在可能延长的时间段内在辐射装置中保持不动，直径达6cm的肿瘤和至少距离离邻近器官如胃壁或小肠5毫米。迄今为止，只有小I/II期和回顾性研究已经完成，但结果令人鼓舞。立体定向放射治疗可以作为经动脉化学栓塞的补充治疗，因为经动脉化学栓塞的缺血作用在肝细胞癌肿瘤周围充分氧化的外周中效果较差，其中辐射是最有效的。一项回顾性研究表明，与单独使用经动脉化学栓塞相比，立体定向放射治疗和经动脉化学栓塞联合治疗大肿瘤的生存优势。由于关于立体定向放射治疗的数据有限，它被认为正在研究中，并且作为肝细胞癌治疗方案的一部分，肝脏指南尚未推荐。索拉非尼是一种口服多酪氨酸激酶抑制剂，是第一种也是唯一一种在晚期肝细胞癌患者中表现出生存获益的药物。索拉非尼肝细胞癌评估随机对照研究是一项大型双盲安慰剂对照III期研究，该研究显示治疗患者的存活率提高。索拉非尼的中位总生存期从安慰剂组的7.9个月增加到治疗组的10.7个月，相对死亡风险降低了31％。在亚太地区人群中进行的平行III期试验证实了类似的生存获益。中位总生存期为索拉非尼组的6.5莫VS安慰剂组4.2mo。在这些研究中观察到的最常见的3级药物相关不良事件是腹泻和手足皮肤反应，其分别发生在8％-9％和8％-16％的患者中。由于不良事件导致的药物停用在索拉非尼组中为15％，在安慰剂组中为7％。索拉非尼，适合治疗与保存完好的肝功能，并用肝癌晚期或肿瘤，尽管局部区域的治疗。